信号与线性系统第一章.ppt

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1、第一章：信号与系统的基本概念IntroductionF信号的概念F系统的概念F系统分析方法本章要点F引言Chapter1引言信号与系统的概念是一个非常普遍的概念电话网和Internet网电脑或终端调制解调器调制解调器电脑或终端收发电子邮件例1：调制是将数字信号与音频载波组合，产生适合于电话线上传输的音频信号（模拟信号），解调是从音频信号中恢复出数字信号。生物医学信号处理应用举例滤波以前干扰严重滤波以后干扰祛除引言例2：设计系统以保留需要的信号而排除不需要的信号。例3：高斯滤波去雀斑引言设计一个按一定方式处理信号的系统之有价值的应用飞机自动驾驶仪是一种能保持或改变飞机飞行

2、状态的自动装置。它可以稳定飞行的姿态、高度和航迹；可以操纵飞机爬高、下滑和转弯。例4：飞机-自动驾驶仪引言稳定飞机俯仰角的原理图升降舵面向上偏转飞机-自动驾驶仪在本例中，系统方块图、反馈概念起着重要的作用，系统方块图、反馈概念也是本课程中要加以阐述的重要内容之一。当希望改变飞机的姿态时，可以通过选择特定的输入信号，或者通过系统与反馈系统的组合来实现。例5：电网谐波分析电弧炉大型f50250幅度电网频谱分析引言傅立叶分析是频谱分析的基础，这一历史可追朔到18、19世纪的数学物理研究。例6：故障诊断——电动机鼠笼断条鼠笼断裂电机转子的鼠笼454950f定子电流电动机频谱分析

3、泄露引言例7：股市分析(决策天机股票分析系统)引言决策天机股票分析系统（以下简称“决策天机”）是一款股票行情查看和分析软件，通过网络将股票市场的即时行情传送至客户端，支持监控预警功能，还可通过自身附带的分析功能对股市进行分析，为投资者提供有价值的参考依据，大盘走势图（过去的）风险预警评测（将来的）信号：上证指数分时走势系统：计算机程序形式虽然，在各个学科中的信号与系统的物理本质可能大不相同，但他们都有两个非常基本的共同点。1、信号是单个或多个独立变量的函数，而且一般来说，含有关于某种现象变化过程和特征的信息。2、系统则对特定信号激励而产生另外一些信号。以上所述的一些例子

4、，只是有关信号与系统概念的广泛应用中的很小一部分。例1：收发电子邮件例2：生物医学信号处理应用举例例3：高斯滤波去雀斑例4：飞机-自动驾驶仪例5：电网谐波分析例6：故障诊断——电动机鼠笼断条例7：股市分析*工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、人工智能、高效农业、交通监控*宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统*经济预测、财务统计、市场信息、股市分析*电子出版、新闻传媒、影视制作*远程教育、远程医疗、远程会议*虚拟仪器、虚拟手术引言信号与系统分析的基本方法和基本原理有着广泛的应用领域信号与系统分析的基本方法和基本原理是科学家和工程师非常重要的基础知

5、识。通过本门课程的学习，使学生掌握信号分析的基本理论和方法，了解这些基本原理在滤波、调制、抽样和反馈系统分析等各种课题中的一些非常重要的基本应用。同时，提高学生的分析问题和解决问题的能力。本门课程是信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程先修课程，它是通信,电子信息类专业的一门重要学科基础课程。一、信号的描述二、信号的分类*什么是信号？信号是消息的一种物理体现，消息则是信号的具体内容。信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。电信号传输优点：容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号---简称“信号”1.1信号的描述与分类一、信号的描述单边指数信号函

6、数表达式描述信号的常用方法（1）函数表达式f(t)（2）波形图信号是信息的一种物理体现,它一般是随时间或位置变化的物理量。信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号---简称“信号”。descriptionofsignal单边指数信号波形图1t0f(t)“信号”与“函数”两词常相互通用1.1信号的描述与分类Ot()tf()nfn()nfn模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。抽样信号：时间是离散的，幅值是连续的信号。数字信号：时间和幅值均为离散的信号。()tfOt三角波离散时间信号(1)(2)(3)15On1

7、-100sinwnt0sinW11.1信号的描述与分类二、信号的分类classificationofsignal1、按信号的时间特性分类信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。研究确定信号是研究随机信号的基础。本课程只讨论确定信号。确定性信号连续时间信号（时间变量t连续或称模拟信号）离散时间信号抽样信号——数字信号——信号可以用确定时间函数表示的信号，称为确定信号或规则信号。如正弦信号。不能用确定时间函数表示的信号，且在任意时刻的取值都具有不确定性，只可能知道它的统计特性，如在某时刻取某一数值的概率，这类信号称为随机信号或不确